شناسایی ژن های مرتبط با تولید بالای آنتی بادی

به گزارش واحد ژنتیک پایگاه اطلاع رسانی علوم آزمایشگاهی ایران، یک مطالعه به رهبری UCLA و موسسه تحقیقات کودکان سیاتل، دانش جدیدی در مورد ژن های مسئول تولید و آزادسازی ایمونوگلوبولین G، رایج ترین نوع آنتی بادی در بدن انسان ارائه داده است.این یافته پتانسیل پیشرفت ساخت درمان های مبتنی بر آنتی بادی را برای بیماری هایی مانند سرطان و آرتریت و همچنین توسعه درمان های پزشکی مبتنی بر تولید آنتی بادی ها دارد. آنتی بادی ها گروهی از پروتئین ها هستند که برای سیستم ایمنی بسیار مهم هستند. ایمونوگلوبولین G یا IgG، خاطرات عفونت های گذشته را ذخیره می کند و میکروب های خطرناکی را که باید توسط سلول های ایمنی از بین بروند، علامت گذاری می کند. IgG مادران نیز برای دفاع ایمنی نوزادان حیاتی است.

دانشمندان دهه هاست که می دانند جمعیتی از گلبول های سفید خون، به نام سلول های B پلاسما، IgG می سازند. سلول های B پلاسما بسیار کارآمد هستند و در هر ثانیه بیش از 10000 مولکول IgG تولید می کنند. اما مکانیسم های مولکولی که سلول های پلاسما را قادر می سازد تا آنتی بادی ها را در جریان خون ترشح کنند، هنوز به طور کامل شناخته نشده اند. به منظور کسب اطلاعات بیشتر در مورد این مکانیسم ها، محققان تجزیه و تحلیلی را انجام دادند که قبلا هرگز انجام نشده بود: آنها هزاران سلول B منفرد پلاسما و همچنین ترشحات جداگانه آنها را ثبت کردند. برای جمع آوری سلول ها و ترشحات آنها، محققان از ظروف هیدروژل میکروسکوپی کاسه ای شکل به نام نانوویال ها استفاده کردند که در تحقیقات قبلی UCLA ساخته شده بود.

این یافته ها نه تنها می تواند درک بنیادی زیست شناسی را ارتقا بخشد، بلکه می تواند در زیست پزشکی نیز کاربرد داشته باشد. برای مثال، دانستن اینکه کدام ژن با ترشح بیشتر آنتی بادی مرتبط است، می تواند توسط سازندگان داروسازی برای مهندسی سلول هایی که حجم زیادی از آنتی بادی ترشح می کنند، استفاده کند. این دانش همچنین می تواند برای یک استراتژی نوظهور که سلول های مهندسی شده را مستقیماً به بدن بیماران معرفی می کند، مانند درمان های سلولی بالقوه، اعمال شود.

در این مطالعه، محققان ده ها هزار سلول پلاسما را به همراه IgG آزاد کردند، در نانوشیشه هایی با قطری حدود یک سوم ضخامت یک ورق کاغذ به دام انداختند. سپس نانوویال ها از طریق ابزاری برای تجزیه و تحلیل RNA پیام رسان هر سلول یا mRNA اجرا شدند. هر سلول در بدن یک فرد حامل همان طرحی است که در DNA نوشته شده است. بنابراین دانشمندان با نگاه کردن به mRNA که این دستورالعمل ها را ترجمه می کند، تشخیص می دهند که کدام ژن ها فعال هستند تا هر سلول بتواند پروتئین هایی بسازد که مختص عملکردهایش هستند. در هر سلول چندین لایه اطلاعات وجود دارد. محققان امیدوارند تمام ژن هایی را که بر تولید و ترشح IgG سلول های پلاسما تأثیر می گذارند، شناسایی کنند.